2023 Autor: Jake Johnson | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-05-24 23:12
Većina soli koje nalazimo u prirodi ili onih koje pripremamo u laboratorijama kristaliziraju se s molekulima vode, zbog čega se obično nazivaju hidratiziranim solima. Kada se eliminišu svi molekuli vode prisutni u kristalizaciji, dobijamo bezvodnu so, koja generalno nije kristalna.
U ovom članku ćemo se pozabaviti laboratorijskim iskustvom koje moramo provesti da bismo dobili formulu hidratizirane soli.
- Prethodne informacije koje treba uzeti u obzir prije početka iskustva:
Uopšteno govoreći, molekuli vode kristalizacije soli koji su hidratisani vezani su ili povezani sa jonima soli, što im daje važnu ulogu u strukturnom smislu. Broj molova vode prisutnih za svaki mol soli je normalno konstantan kada je sol hidratizirana; Na primjer, FeCl3 se obično nalazi u trgovini kao FeCl3. 6H2O. Postoje mnoge soli koje imaju specifičan broj kristalizacijskih molekula vode, kao što je MgSO4. 7H2O i Na2CO3. 10 H2O.
- Izjava o problemu:
Ovo iskustvo ima za cilj izračunavanje molarnog omjera između vode i soli u hidratiziranom bakar sulfatu (II), kako bi se znala hidratizirana formula: CuSO4. x H2O.
- Kvalitativno iskustvo:
Pripremimo pet epruveta i u svaku od njih dodamo minimalnu količinu jedne od dole navedenih soli: CoCl2, Cu(SO4)2, Na2CO3, CaSO4 i NaCl.
Dalje nastavljamo sa zagrijavanjem svake od cijevi na srednjoj vatri. Promatraćemo promene boje koje se dešavaju u solima, kao i kapljice vode koje se pojavljuju na vrhu nekih epruveta. Nakon što se uzorak u svakoj epruveti ohladi, dodajemo nekoliko kapi vode u svaku epruvetu.
- Doživite proces:
Iz onoga što smo prethodno primijetili, zaključujemo da kada zagrijavamo soli koje su hidratizirane, one trpe gubitak molekula vode zbog kristalizacije, ostavljajući za sobom čvrsti ostatak koji odgovara nehidratiziranoj soli, tj. recimo bezvodna. Da bi se izračunao sastav hidratizirane soli, potrebno je izmjeriti ukupnu masu soli prije i nakon procesa zagrijavanja, kako bi se znala količina vode koju smo izgubili u procesu dehidracije.
- Materijal i supstance za upotrebu:
-Skala
-Epruvete, porcelanska kapsula, stalak, postolje za prsten, upaljač i pinceta.
-CuSO4 hidratiziran.
- Mjerenje mase soli (hidratizirano)
Za izvođenje eksperimenta potrebna nam je ravnoteža, odgovarajuća s preciznošću od 0,01grama. Prvo vagamo praznu kapsulu (čistu i suvu), a zatim merimo kapsulu sa uzorkom soli (hidratisan). U našem primjeru, masa uzorka koji smo izmjerili je 2,04 +/- 0,01 g CuSO4 hidrata.
- Grijavanje hidratiziranog CuSO4:
Budući da za eliminaciju vode nisu potrebne visoke temperature, zagrijavanje soli vrši se pažljivo da temperatura ne bude previsoka kako bi se izbjegla mogućnost raspadanja soli.
Zagrijavanje soli vrši se u porculanskoj kapsuli koja se nalazi na rešetki koja će biti oslonjena na potporni prsten. Eksperiment počinje zagrijavanjem uzorka; Intenzitet toplote ćemo postepeno povećavati tokom vremena, što će u celini iznositi oko 10 minuta. Ostavite da se ohladi na sobnu temperaturu i ponovo izvažite uzorak, posmatrajući gubitak mase kada ga oduzimate od početnih podataka. Vraćamo se na toplotu u kratkim vremenskim intervalima ponavljajući prethodni proces dok ne vidimo da masa ostaje konstantna.
- Dobijanje podataka i tumačenje rezultata:
Podaci koje smo dobili u našem primjeru eksperimenta su:
Masa kapsule: 18,42 g.
Masa kapsule + sol: 20,46 g.
Masa hidratizirane soli: 2,04 g
Ukupna masa, nakon prvog zagrijavanja: 19,86 g.
Ukupna masa na kraju procesa grijanja: 19,72 g
Masa bezvodne soli: 1,30 g.
Masa vode: 0,74 g.
Ako analiziramo gornje podatke vidimo da od 2,04 g soli koja je hidratizirana, 1,30 g je nehidratizirana sol, CuSO4, a 0,74 g je voda. Da bismo nastavili sa određivanjem formule hidratizirane soli, moramo znati broj molova vode koji kristaliziraju za svaki od molova nehidratizirane soli:
Moli vode: 0,74 g H2O / 18 g/mol=0,041 mola
Moli bakar sulfata (II): 1,30 g CuSO4 / 159,5 g/mol=0,00815 mola.
Dakle, molarni odnos će biti: 0,041 mol vode / 0,00815 mola CuSO4=5,0, za šta će formula hidratizovane soli biti: CuSO4. 5 H2O
